JP3785332B2 - 加熱冷却処理装置及び基板処理装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は,基板を加熱する加熱冷却処理装置及び基板処理装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
半導体デバイスの製造におけるフォトレジスト処理工程が行われる塗布現像処理装置おいては,半導体ウェハ(以下,「ウェハ」)の表面にレジスト液を塗布した後の加熱処理であるプリベーキング(PREBAKE)や,パターンの露光を行った後の加熱処理であるポストエクスポージャーベーキング(PEB)等,種々の加熱処理が行われている。かかる一連の処理を行うにあたっては,従来から塗布現像処理システムが用いられている。この塗布現像処理システムには,各種処理が行われる処理装置が個別に配置され,これら処理装置に対するウェハの搬送は,ウェハを保持するピンセットを備えた主搬送装置によって行われている。
【0003】
これらの加熱処理は,通常,加熱処理装置によって行われる。この加熱処理装置は,円盤状の熱板を備えている。この熱板には3本の支持ピンが設けられており,各支持ピンは,熱板内に形成された各孔内を昇降自在となっている。
【0004】
ウェハを加熱処理する場合,先ず主搬送装置が加熱処理装置に移動し,ウェハを保持したピンセットを進入させる。次いで,熱板の上方の所定位置にて,上昇して熱板から突出している3本の支持ピンに対してウェハを受け渡す。その後,ウェハを水平姿勢で支持した支持ピンを下降させ,熱板上の加熱位置にウェハを載置する。熱板に内蔵されている発熱体(ヒータ等)によって熱板を所定温度に加熱することで,ウェハを加熱処理する。その後,支持ピンを上昇させて熱板の上方の所定位置にウェハを持ち上げると,再び進入してきたピンセットが,支持ピンからウェハを受け取る。
【0005】
ところで,ウェハを下降させる際,空気抵抗などによりウェハが支持ピンから浮き上がる。そうなると,下降中にウェハが横ずれしたり,または載置される瞬間に熱板上で横滑りし,熱板上の加熱位置からずれた位置にウェハを載置する場合がある。加熱後,このようなウェハを支持ピンにより上昇させると,熱板の上方の所定位置からずれた位置に持ち上げることになる。通常,主搬送装置は,熱板の上方の所定位置でウェハの授受を行うようにプログラム制御されているので,このように熱板の上方の所定位置からずれた位置にウェハがあると,ウェハの受け渡しが困難になる。例えばピンセットが支持ピンからウェハを受け取る際に,ウェハを取りこぼしてしまい,落として破損させるおそれがある。
【0006】
そこで,このような位置ずれを防止するために,図16に示すように,熱板200に,環状のウェハガイド201が設けられている。このウェハガイド201は,ウェハWとのクリアランス(隙間)Lを0.2mm程度とるように設計されている。このため,支持ピン202は,ウェハガイド201に沿ってウェハWを,図13中の二点鎖線W’で示す位置に真っ直ぐに降ろし,熱板200上に載置することができる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら,ウェハガイド201のクリアランスLが0.2mm程度と非常に厳しいため,ウェハWを搬入する場合,主搬送装置内に設けられたモータ等の振動等により,ピンセットが僅かに横にぶれるだけでも,支持ピン202に対する受け渡しに失敗して,図16中の実線で示すように,ウェハガイド201上にウェハWが乗り上げる場合がある。このため,熱板200にウェハWを載置することができず,加熱不良となる。さらにウェハWを搬出する場合,ウェハガイド201上に乗り上げた状態では,主搬送装置のピンセットは,ウェハWを保持することができず,搬出を行うことができない。
【0008】
本発明はかかる点に鑑みてなされてものであり,その目的は,加熱不良を防止することができ,位置ずれ等が起こっても基板の搬出を円滑に行うことができる,新規な加熱冷却処理装置を提供する。
【0009】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために,請求項1の発明は,基板を加熱,冷却処理する装置であって,搬入された基板を載置して加熱処理する熱板を備えた加熱部と,前記熱板に対して進退自在であり,かつ熱板との間で基板の授受が行えるように構成され,さらに前記熱板によって加熱処理された基板を載置して冷却処理する冷却板を備えた冷却部と,を有し,前記基板を搬出する前に前記基板の位置を検出する位置センサを前記冷却部に設けたことを特徴とする,加熱冷却処理装置を提供する。
【0010】
請求項2の発明は,基板を加熱,冷却処理する装置であって,搬入された基板を載置して加熱処理する熱板を備えた加熱部と,前記熱板に対して進退自在であり,かつ熱板との間で基板の授受が行えるように構成され,さらに前記熱板によって加熱処理された基板を載置して冷却処理する冷却板を備えた冷却部と,を有し,前記冷却板の移動中に当該冷却板上の基板の位置合わせを行うための位置合わせ手段を前記冷却部に設けたことを特徴とする,加熱冷却処理装置を提供する。
【0013】
加熱処理後,例えば搬送装置は,基板を加熱冷却処理装置内から搬出する。この場合,基板を搬出する前に,位置センサにより基板の位置を検出し,位置センサの検出信号を搬送装置に入力して基板の位置を知らせる。このため,基板を加熱冷却処理装置内に搬入してから何れかの時点において,万が一基板に位置ずれが起こって,搬出する際に熱板の上方の所定位置からずれた位置に基板を持ち上げた状態になっても,基板の位置に合わせて搬送装置の搬出動作や位置をフィードバック制御し,リアルタイムで補正することができる。その結果,搬送装置は,支持手段から円滑に基板を受け取り,装置内から搬出することができる。
【0014】
本発明によれば,万が一基板に位置ずれが起こっても,位置合わせ手段により基板の位置を位置合わせするので,搬送装置は,円滑に基板を受け取り,装置内から搬出することができる。
【0015】
前記熱板に,前記熱板上の加熱位置に載置した際には少なくとも基板との間に隙間が1.5mm以上ある,基板の位置ずれを防止するずれ防止部材を設けても良い。かかる構成によれば,防止部材は,熱板上に基板を載置した際に横滑りが起こり,加熱位置から大幅に基板が位置ずれする事態を防止することができる。また,少なくとも熱板と基板との隙間に1.5mm以上の余裕を持たせているので,支持手段に基板を受け渡す際に,搬送装置に多少の横ぶれが起こっても,ずれ防止部材上に基板が乗り上げるようなことがない。
【0016】
また本発明によれば,前記熱板により加熱処理された基板を載置して冷却処理する冷却板を設けているので,熱板により加熱処理された基板を冷却板に載置して冷却処理する。冷却板に,冷却板の上方の所定位置で基板を水平姿勢で支持すると共に,冷却板上の冷却位置に基板を載置するように昇降自在に構成された冷却板側の支持手段を設け,冷却板側から基板を搬出するように構成しても良い。
【0017】
本発明においては,冷却部に位置センサを配置する。即ち,加熱処理後,基板を冷却板に載置して冷却する。その後,搬送装置は,冷却板側から基板を受け取り加熱冷却処理装置内から搬出する。この場合,基板を搬出する前に,位置センサにより基板の位置を検出して確認する。さらに位置センサの検出信号を搬送装置に入力し,基板の位置を知らせる。このため,基板を加熱冷却処理装置内に搬入してから何れかの時点において,万が一基板に位置ずれが起こって,搬出する際に冷却板の上方の所定位置からずれた位置に基板を持ち上げた状態になっても,基板の位置に合わせて搬送装置の搬出動作や位置をフィードバック制御し,リアルタイムで補正することができる。その結果,搬送装置は,冷却板側の支持手段から円滑に基板を受け取り,装置内から搬出することができる。
【0018】
冷却板側に位置合わせ手段を配置してもよい。即ち,万が一基板に位置ずれが起こっても,位置合わせ手段により基板の位置を位置合わせするので,搬送装置は,通常どおりに冷却板の上方の所定位置にて冷却板側から円滑に基板を受け取り,装置内から搬出することができる。
【0020】
また本発明は,基板を処理する装置であって,請求項1に記載の加熱冷却処理装置と,前記加熱冷却処理装置に対して基板を搬入出する搬送装置とを備え,前記搬送装置は,前記位置センサから入力されてくる検出信号に基づいて基板の搬出を行うように構成されていることを特徴とする。
【0021】
本発明の基板処理装置によれば,搬送装置は,加熱冷却処理装置に対して基板を円滑に搬入出することができる。
【0022】
位置合わせ手段としては,たとえば冷却板上に固定されたガイドピンと,このガイドピンに向けて冷却板上の基板を押圧する押圧部材,あるいは冷却板上の基板を挟んで対向して該基板を押圧する複数の押圧部材とが提案できる。
【0023】
このような位置合わせ手段を備えることで,熱板と冷却板との間で基板を授受する際に,位置ズレが発生しても,これを修正して,次処理や搬送を適切に実施することが可能である。
【0024】
【発明の実施の形態】
以下,本発明の好ましい実施の形態について説明する。図1は,第1の実施の形態にかかる加熱処理装置を備えた塗布現像処理システム1(基板処理装置)の平面図であり,図2は,塗布現像処理システム1の正面図であり,図3は,塗布現像処理システム1の背面図である。
【0025】
塗布現像処理システム1は,図1に示すように,例えば25枚のウェハWをカセット単位で外部から塗布現像処理システム1に対して搬入出したり,カセットCに対してウェハWを搬入出したりするカセットステーション2と,塗布現像処理工程の中で枚葉式に所定の処理を施す各種処理装置を多段配置してなる処理ステーション3と,この処理ステーション3に隣接して設けられている露光装置(図示せず)との間でウェハWの受け渡しをするインターフェイス部4とを一体に接続した構成を有している。
【0026】
カセットステーション2では,載置部となるカセット載置台5上の所定の位置に,複数のカセットCをX方向(図1中の上下方向)に一列に載置自在となっている。そして,このカセット配列方向(X方向)とカセットCに収容されたウェハWのウェハ配列方向(Z方向;鉛直方向)に対して移送可能なウェハ搬送体7が搬送路8に沿って移動自在に設けられており,各カセットCに対して選択的にアクセスできるようになっている。
【0027】
ウェハ搬送体7は,ウェハWの位置合わせを行うアライメント機能を備えている。このウェハ搬送体7は後述するように処理ステーション3側の第3の処理装置群G3に属するアドヒージョン装置31やエクステンション装置32に対してもアクセスできるように構成されている。
【0028】
処理ステーション3では,ウェハWを保持するピンセット10,11,12を上中下3本備えた主搬送装置13が中心部に配置されている。主搬送装置13の周辺には各種処理装置が多段に配置されて処理装置群を構成している。該塗布現像処理システム1においては,4つの処理装置群G1,G2,G3,G4が配置されており,第1及び第2の処理装置群G1,G2は塗布現像処理システム1の正面側に配置され,第3の処理装置群G3は,カセットステーション2に隣接して配置され,第4の処理装置群G4は,インターフェイス部4に隣接して配置されている。さらにオプションとして破線で示した第5の処理装置群G5を背面側に別途配置可能となっている。
【0029】
第1の処理装置群G1では図2に示すように,2種類のスピンナ型の液塗布処理装置,例えばウェハWに対してレジストを塗布して処理するレジスト塗布装置15と,ウェハWに現像液を供給して処理する現像処理装置16が下から順に2段に配置されている。第2の処理装置群G2の場合も同様に,レジスト塗布装置17と,現像処理装置18とが下から順に2段に積み重ねられている
【0030】
第3の処理装置群G3では,図3に示すように,ウェハWを冷却処理するクーリング装置30,レジスト液とウェハWとの定着性を高めるためのアドヒージョン装置31,ウェハWを待機させるエクステンション装置32,レジスト塗布後の加熱処理を行うプリベーキング装置33,34及び現像処理後の加熱処理を行うポストベーキング装置35,36等が下から順に例えば8段に重ねられている。
【0031】
第4の処理装置群G4では,例えばクーリング装置40,載置したウェハWを自然冷却させるエクステンション・クーリング装置41,エクステンション装置42,第1の実施の形態にかかる加熱・冷却処理装置43,44,45,ポストベーキング装置46,47等が下から順に例えば8段に積み重ねられている。
【0032】
インターフェイス部4の中央部にはウェハ搬送体50が設けられている。このウェハ搬送体50は,第4の処理装置群G4に属するエクステンション・クーリング装置41,エクステンション装置42,周辺露光装置51及び露光装置(図示せず)に対してアクセスできるように構成されている。
【0033】
ここで,加熱・冷却処理装置43,44,45の構成について,加熱・冷却処理装置43を例にとって説明する。図4及び図5に示すように,加熱・冷却処理装置43は,露光処理後の加熱処理を行うポストエクスポージャーベーキングと,その後の冷却処理を行うように構成されている。
【0034】
加熱・冷却処理装置43は,ケーシング61内に加熱部62と冷却部63とを有している。加熱部62側におけるケーシング61の側面に,ウェハWを搬入するための搬入口64が設けられ,冷却部62側におけるケーシング61側面に,ウェハWを搬出するための搬出口65が設けられている。
【0035】
加熱部62は,上側に位置して上下動自在な蓋体66と,下側に位置して蓋体66と一体となって処理室Sを形成する熱板収容部67とからなっている。
【0036】
蓋体66は,中心部に向かって次第に高くなる略円錐状の形態を有し,頂上部には排気管68が接続され,処理室S内の雰囲気は排気管68から均一に排気されるようになっている。
【0037】
熱板収容部67は,外周の略円筒状のケース69,ケース69内に配置された略円筒状の内側ケース70,内側ケース70内に固着された断熱性の良好なサポートリング71,このサポートリング71に支持された円盤状の熱板72を有している。内側ケース70の上面には,吹き出し口70aが設けられ,処理室S内に向けて例えば空気や不活性ガス等を吹き出すことが可能である。
【0038】
熱板72の内部には,給電により発熱するヒータ75が内蔵されていると共に,3個の孔76が形成されている。各孔76には,ウェハWの裏面を支持する熱板72側の支持手段として第1の支持ピン77がそれぞれ挿入されている。これら各孔76と内側ケース70の底板70aとの間には,第1の支持ピン77の外周を被って外部雰囲気と隔離するための筒状のガイド78が各々垂直に配置されている。これら3本の第1の支持ピン77は,昇降機構79により上下動する。従って,第1の支持ピン77は,熱板72の上方の所定位置である搬入位置P1でウェハWを水平姿勢で支持すると共に,熱板72上の加熱位置P2にウェハWを載置するように構成されている。
【0039】
図6及び図7に示すように,第1の支持ピン77の上部に,ウェハWを第1の支持ピン77に吸着させる吸着口80が各々形成されている。第1の支持ピン77の内部には,吸着口80に接続された引き込み流路81が設けられており,この引き込み流路81は,真空ポンプや負圧発生器等からなる吸引機構82に通じている。引き込み流路81には,バルブ83が介装されている。吸引機構82,バルブ83と前記昇降機構79は,コントローラ84に接続されている。コントローラ84は,昇降機構79及び吸引機構82の稼働と,バルブ83の開閉による吸引タイミングとを制御するように構成されている。なお,前記支持ピン77の先端部分のみが弾性体である例えば耐熱性ゴムで形成されている。
【0040】
図4及び図6に示すように,昇降機構79によって第1の支持ピン77が上昇すると,加熱・冷却処理装置43内に進入してきた前記主搬送装置13のピンセット10〜12との間でウェハWの授受が行える状態になる。例えば主搬送装置13のピンセット11からウェハWを受け取ると,第1の支持ピン77は,搬入位置P1でウェハWを水平姿勢で支持するようになっている。このとき,吸引機構82の真空吸引によりウェハWを吸着口80にしっかりと吸着させる。平面からウェハWをみると,熱板72上の加熱位置P2に位置決めされた状態となる。この場合,吸引のタイミングとして,例えばウェハを受け渡す際に主搬送装置13から出力される受け渡し動作信号と同期して吸引機構82が吸引を開始すると良い。なお,ピンセット10〜12の使い分けとして,例えばピンセット11,12を加熱・冷却処理装置43,44,45やプリベーキング装置33,34等のウェハWの受け渡し,クーリング装置40等へウェハWの渡し,スピンナ型の液塗布処理装置からのウェハWの受け取りに用い,ピンセット10を,クーリング装置40等からのウェハWの受け取り,スピンナ型の液塗布処理装置へのウェハWの渡しに用いるとよい。
【0041】
次いで,昇降機構79によって第1の支持ピン77が下降すると,ウェハWを熱板72上の加熱位置P2に載置するようになっている。このとき,コントローラ84は,ウェハWを熱板72に載置するタイミングを見計らって吸引機構82による真空吸引を停止させる。従って,載置した瞬間に第1の支持ピン77からウェハWを離して熱板72上で跳ね返らないようにし,安定した載置を行う構成となっている。なお載置するタイミングは,例えば予めウェハWを載置するのに必要な第1の支持ピン77の下降時間をコントローラ84に記憶させておき,この下降時間に基づいて載置するタイミングを見計らうようにしても良いし,昇降機構79に位置検出センサを設けて,この位置検出センサから出力される検出信号に基づいて載置するタイミングを見計らうようにしても良い。
【0042】
図8に示すように,熱板72の周縁部には,周方向に沿って環状のずれ防止部材85が設けられている。ずれ防止部材85は,熱板72上の加熱位置P2にウェハWを載置した際には少なくともウェハWとの間にクリアランス(隙間)Lが,1.5mm以上あるように設計されている。
【0043】
冷却部63は,移動レール90に沿って移動自在でかつ上下動自在な駆動機構(図示せず)に接続された冷却板としての冷却プレート91と,冷却プレート側91側の支持手段として第2の支持ピン92を有している。
【0044】
この冷却プレート91は,全体として略方形の平板形状をなしている。加熱後,冷却プレート91がウェハWを受け取る場合,まず冷却プレート91は上昇する。一方,加熱部62側では,第1の支持ピン77が上昇して搬入位置P1でウェハWを支持すると共に,蓋体66が上昇する。その後,冷却プレート91は,加熱部62側に移動し,搬入位置P1において,第1の支持ピン77の下降によりウェハWを冷却プレート91上の冷却位置P3に載せて受け取るようになっている。このとき,冷却プレート91に形成されたスリット94,95により,第1の支持ピン77と冷却プレート91とは接触することがない。その後,冷却プレート91は冷却部63側に戻って元の高さに下降し,冷却部63の処理位置P4にウェハWを移動させる。このように,冷却プレート91は,熱板72に対して進退自在であり,かつ熱板72との間でウェハWの授受が行えるように構成されている。
【0045】
冷却プレート91の内部には,循環路91a内が形成され,この循環路91aには,外部に設置されている恒温水供給源96から供給される所定温度(たとえば23℃)の液体,たとえば恒温水が冷却プレート91内に循環供給されている。従って,冷却プレート91は,冷却部63の処理位置P4にて,熱板72により加熱処理されたウェハWを冷却プレート上の冷却位置P3に載置した状態で冷却処理するように構成されている。
【0046】
各第2の支持ピン92は,昇降機構97により上下動する。冷却プレート91に載置されたウェハWを搬出する場合,第2の支持ピン92は,昇降機構97により上昇してスリット94,95内を通り,冷却部63における冷却プレート91の上方の所定位置である搬出位置P5でウェハWを水平姿勢で支持するようになっている。
【0047】
冷却部63には,ウェハWを搬出する前にウェハWの位置を検出する位置センサ100,101が設けられている。この位置センサ100,101は,ウェハWを冷却部63に移動させた際に,ウェハWの位置ずれを検出するように構成されている。また,冷却部63には,位置決めセンサ102が設けられている。この位置決めセンサ102は,ウェハWが冷却部63に移動してきたことを検出するように構成されている。位置センサ100,101,位置決めセンサ102は,何れも前記コントローラ84に接続されている。コントローラ84は,位置センサ100,101から入力される検出信号に基づいて主搬送装置13の搬出動作や位置を,位置決めセンサ102から入力される検出信号に基づいて冷却プレート91の移動動作をそれぞれフィードバック制御する。
【0048】
ここで,ウェハWを加熱・冷却処理装置41内に搬入してから何れかの時点においても,ウェハWに位置ずれが起こらなかった場合について説明すると,先ず図9に示すように,冷却プレート91は,熱板72から受け取ったウェハWを冷却部63に移動する。冷却部63に移動する途中で,冷却プレート91(図9中の二点鎖線91’で示す)上の冷却位置P3(図9中の二点鎖線P3’で示す)に載置されたウェハWが,図9中の二点鎖線W’で示す位置に移動すると,位置決めセンサ102がウェハWの周縁部を検出し,コントローラ84に検出信号を入力してウェハWが来たことを知らせる。コントローラ84は,位置決めセンサ102の検出信号が入力された時点から例えば所定の距離若しくは時間だけ冷却プレート91を動かす。このため,図9中の実線で示す位置にウェハWを移動させた際には,ウェハWに位置ずれが起こるか否かに関わらずに,常に平面視で冷却部63の処理位置P4におけるY方向の中心線と,ウェハWにおけるY方向の中心線とは一致するようになる。また,位置ずれも無く,ウェハWを正常に冷却部63に移動させているため,冷却部63の処理位置P4におけるX方向の中心線と,ウェハWにおけるX方向の中心線も一致する。
【0049】
また,ウェハWが冷却部63の処理位置P4に移動してくると,位置センサ100,101がウェハWの周縁部を同時に検出する。何れの位置センサ100,101の検出信号も等しくコントローラ84に入力され,コントローラ84は,ウェハWに位置ずれがないことを確認する。冷却後,第2の支持ピン92が上昇し,搬出位置P5にウェハWを持ち上げる。コントローラ84は特に主搬送装置13をフィードバック制御することはなく,主搬送装置13は,通常どおりに冷却プレート91側から円滑にウェハWを受け取り,装置内から搬出するようになっている。
【0050】
一方,ウェハWに位置ずれが起こった場合では,図10に示すように,例えば一方の位置センサ100だけが先にウェハWを検出し,他方の位置センサ101は遅れて検出するか若しくはウェハWの位置を検出することができない。そうなると,コントローラ84に対する位置センサ100,101の検出信号の入力に時間差が生じる。この時間差と冷却プレート91の移動速度(既知の値)とを所定の関係式に代入すると,ウェハWのずれ量,即ち冷却部63の処理位置P4におけるX方向の中心線と,ウェハWにおけるX方向の中心線とがどれくらいずれているか把握することができる。そして,冷却後に第2の支持ピン92によりウェハWを上昇させると,搬出位置P5からずれた位置にウェハWを持ち上げることになる。この場合には,コントローラ84は主搬送装置13をフィードバック制御し,例えば装置内にピンセット10〜12を進入させる際のピンセット10〜12の突っ込み量を変化させる。このため,位置ずれが起こっても取りこぼさずに,第2の支持ピン92からウェハWを受けることができるようになっている。
【0051】
第1の実施の形態にかかる加熱・冷却処理装置43は,以上のように構成されており,次にその作用等について説明する。先ず露光装置において露光処理が終了したウェハWが,第4の処理装置郡G4に属する加熱・冷却処理装置43内に搬入される。
【0052】
ここで,加熱・冷却処理装置43において行われる処理について説明する。まず,主搬送装置13がウェハWを加熱・冷却処理装置43内に搬入し,上昇した第1の支持ピン77に受け渡す。第1の支持ピン77は,搬入位置P1にてウェハWを水平姿勢で支持する。次いで,第1の支持ピン77の下降により熱板72上の加熱位置P2にウェハWを載置する。この場合,吸着口80により第1の支持ピン77にウェハWを吸着させるので,下降中に空気抵抗等を受けてもウェハWが第1の支持ピン77から浮き上がることがない。このため,下降中の横ずれを防止することができ,熱板72上の加熱位置P2にウェハWを正確に載置することが可能となる。
【0053】
さらに熱板72上に,ずれ防止部材85が設けられているので,熱板72上にウェハWを載置した際に横滑りが起こり,加熱位置P2から大幅にウェハWが位置ずれする事態を防止することができる。また,少なくともずれ防止部材85とウェハWとのクリアランス(隙間)Lに1.5mm以上の余裕を持たせているので,第1の支持ピン77にウェハWを受け渡す際に,主搬送装置13に多少の横ぶれが起こり,僅かに横ずれして第1の支持ピン77にウェハWが受け渡されるようになっても,加熱位置P2にウェハWを載置する際には,ずれ防止部材85上にウェハWが乗り上げるようなことがない。
【0054】
加熱後,冷却プレート91は,熱板72からウェハWを受け取り,冷却位置P3に載置する。その後,冷却部63の処理位置P4にウェハWを移動させて冷却処理する。その後,第2の支持ピン92の上昇によりウェハWを持ち上げ,搬出位置P5にて水平姿勢で支持する。その後,主搬送装置13が,第2の支持ピン92からウェハWを受け取り,加熱・冷却処理装置40内から搬入する。
【0055】
かかる加熱・冷却処理装置43によれば,熱板72上の加熱位置P2にウェハWを正確に載置することができるので,従来のように,ウェハWを真っ直ぐに降ろすためのウェハガイドを設ける必要がなくなる。このため,ウェハWを第1の支持ピン77に受け渡す際に,ウェハガイドにウェハWが乗り上げる事態を未然に防ぐことができ,加熱不良を防止することができる。なお,下降中のウェハWの浮き上がりを防止する他の構成として,例えばウェハWの昇降が行われる空間内の空気を逃がす手段を設け,下降中の空気抵抗を無くすようにしても良い。
【0056】
一方,ウェハWを搬出する前に,位置センサ100,101によりウェハWの位置を検出し,位置センサ100,101の検出信号を主搬送装置13に入力してウェハWの位置を知らせる。このため,ウェハWを加熱・冷却処理装置40内に搬入してから何れかの時点において,万が一ウェハWに位置ずれが起こって,搬出する際に搬出位置P5からずれた位置にウェハWを持ち上げた状態になっても,ウェハWの位置に合わせて主搬送装置13のピンセット10〜12の搬出動作や位置をフィードバック制御し,リアルタイムで補正することができる。その結果,主搬送装置13は,第2の支持ピン92から円滑にウェハWを受け取り,装置内から搬出することができる。
【0057】
また従来では,ウェハガイドに接触することがないように,さらには第1の支持ピン77,第2の支持ピン92との間でウェハWの授受を円滑に行えるように,加熱・冷却処理装置43のインスタレーション時(立ち上げ時)に,工場内のオペレータ等が,搬入出時における主搬送装置13のピンセット10〜12の動作ポジションを目でみながら慎重にマニュアル調整していた。しかしながら,本実施の形態によれば,ウェハガイドを無くし,ピンセット10〜12の搬出動作や位置をフィードバック制御できることから,従来に比べてマニュアル調整を簡単に済ますことができるようになり,加熱・冷却処理装置43のインスタレーション時間を短縮することができる。
【0058】
プリベーキング装置33,34,ポストベーキング装置46,47に対して,加熱・冷却処理装置43の基本的な構成を応用することができる。即ち,プリベーキング装置33,34,ポストベーキング装置46,47は,内部に冷却部63を設けない以外は,基本的に加熱・冷却処理装置43と同様の構成を有しているので,各装置内に設けられた第1の支持ピン77に吸着口80を形成すれば,熱板72上にウェハガイドを設けなくて済むようになる。さらに,熱板72側に位置センサ100,101を設置し,仮に位置ずれが起こっても,主搬送装置13による搬出が円滑に行えるようにする。
【0059】
さらに,位置センサ100,101によりX方向におけるウェハWのずれ量を検出するだけでなく,Y方向におけるウェハWのずれ量,例えば加熱・冷却処理装置43であれば,冷却部63の処理位置P4におけるY方向の中心線と,ウェハWにおけるY方向の中心線とがどれくらいずれているか検出する位置センサを設けて,より正確にウェハWの位置ずれを検出するようにしても良い。
【0060】
また,第1の支持ピンの上部を適宜加工して,吸着口の形状を自由に形成しても良い。例えば図11に示すように,第1の支持ピン110の吸着口111は,上端を拡径とし下方になるに従って口径が狭められていく,いわゆる逆三角錘台状の形態を成している。このように吸着口111の吸着面積を広げると,第1の支持ピン110は,より強力にウェハWを吸着することができるようになり,下降中の横ずれをより確実に防止することができる。また,吸着口111の吸着面積は広いので,例えば3本の第1の支持ピン110のうち,2本の第1の支持ピン110のみに吸着口を設けても,効果的にウェハWを吸着することができる。
【0061】
次に,第2の実施の形態にかかる加熱・冷却処理装置120について説明する。図12に示すように,冷却部63には,冷却板収容部121内に収納された冷却板122が設けられている。冷却板122に形成された3本の孔(図示せず)には,第2の支持ピン92がそれぞれ挿入されている。さらに熱板72と冷却板122の間でウェハWを移動させるユニットアーム125が設けられている。
【0062】
冷却板121の一方側(図12中の左側)には,図12に示すように,位置合わせ手段として機械的なアライメント板126が設けられている。図13に示すように,前記ユニットアーム125は,加熱後にウェハWを熱板72から冷却板122に移動させ,上昇した第2の支持ピン92に受け渡す前に,ウェハWをアライメント板126に押し当てる。アライメント板126の形状は,万が一ウェハWに位置ずれが起こった場合,ウェハWが押し当てられた際には,ウェハWの位置ずれを補正するような形態をなしている。このため,冷却板122上に載置する前にウェハWの位置合わせを行うようになっている。
【0063】
かかる構成によれば,万が一ウェハWに位置ずれが起こっても,アライメント板126によりウェハWの位置を位置合わせするので,主搬送装置13は,通常どおりに搬出位置P5にて第2の支持ピン92から円滑にウェハWを受け取り,装置内から搬出することができる。また,位置センサ100,101等を用いたフィードバック制御を行う必要が無くなるので,装置を簡素化することができる。もちろん,このようなアライメント板126を前記加熱・冷却処理装置43内に設け,冷却プレート91がウェハWを冷却部63に移動させる際に,位置合わせを行うようにしても良い。
【0064】
なお前記加熱・冷却処理装置において,冷却プレート91上のウエハWを位置合わせする位置合わせ機構を別途設けてもよい。
【0065】
図14に示した例では,冷却プレート91上におけるスリット94,95の各外側の所定位置に,ガイドピン151,151が設けられている。そして冷却プレート91上におけるスリット94,95の基部の外側には,押圧部材152が設けられている。この押圧部材152自体は,シリンダなどの駆動機構によってスリット94,95と平行に熱板72側に移動可能である。この押圧部材152の動作方向における熱板72側の面は,ウエハWの外周とほぼ同じ曲率半径の,熱板72側に凹の湾曲部153を有している。なお押圧部材152の押圧面の形状は,そのような湾曲形状に限られるものではなく,もちろん棒状や適宜の凸部の形状を有していてもよい。たとえば棒状の先端部を突き出す構成のものでもよい。
【0066】
かかる押圧部材152によれば,冷却プレート91上のウエハWをスリット94,95に沿ってガイドピン151,151側に押すことで,ウエハWを所定位置に位置合わせすることができる。したがって,冷却プレート91が熱板72からウエハWを受け取った際に,ウエハWが位置ズレを起こしても,これを修正して所定の位置に位置合わせすることが可能である。それゆえピンセット10によって冷却プレート91からウエハWを搬出する際にも,位置再現性が高く,受け渡しを好適に実施することができる。
【0067】
位置合わせするタイミングについては,下記の例を提案できる。
▲1▼熱板72側に冷却プレート91が移動して,加熱処理の終了したウエハWを受け取った後,
▲2▼加熱・冷却処理装置43内にピンセット10からウエハWが搬入され,冷却プレート91が該ウエハWを受け取った後であって,熱板72上にこのウエハWを移送する際
そして▲1▼,▲2▼のいずれの場合であっても,冷却プレート91の移動中に同時に位置合わせを実施することで,格別位置合わせに必要な時間が不要であり,スループットを低下させることはない。
【0068】
図15に示した例では,ガイドピン151を省略すると共に,一対の押圧部材152,152をウエハWを挟んで対向した位置,すなわちスリット94,95と直角方向に対向して配置したものである。かかる構成によっても,冷却プレート91上のウエハWを一対の押圧部材152,152で押すことで,ウエハWを所定位置に位置合わせすることができ,熱板72と冷却プレート91との間でのウエハWの授受の際に位置ズレが発生しても,これを修正することができる。
なお,図15の例において,一方の押圧部材152を省略して,前記ガイドピンを採用してもよい。
【0069】
なお,本発明の実施の形態の一例について説明したが,本発明はこの例に限らず種々の態様を採りうるものである。例えば基板を上記ウェハWに限定せず,方形の他の基板,たとえばLCD基板を加熱処理する方法及び装置に対しても適用可能である。
【0070】
【発明の効果】
本発明の加熱冷却処理装置によれば,万が一基板に位置ずれが起こっても,基板の位置に合わせて搬送装置の搬出動作や位置をフィードバック制御したり,基板の位置合わせを行うので,基板の搬出を円滑に行うことができる。その結果,例えば搬出する際に基板を取りこぼして破損させるような事態を防止することができる。また,加熱冷却処理装置のインスタレーション時間を短縮することができる。
【0071】
また本発明によれば,冷却板側から基板を円滑に搬出することができる。
【0072】
本発明の基板処理装置によれば,搬送装置は,加熱冷却処理装置に対して基板を円滑に搬入出することができる。さらに本発明によれば,熱板と冷却板との間での基板の授受の際に位置ズレが発生しても,これを修正することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態にかかる加熱・冷却処理装置を備えた塗布現像処理システムの平面図である。
【図2】図1の塗布現像処理システムの正面図である。
【図3】図1の塗布現像処理システムの背面図である。
【図4】本発明の第1の実施の形態にかかる加熱・冷却処理装置の縦断面を示す説明図である。
【図5】図4の加熱・冷却処理装置の平面説明図である。
【図6】図4の加熱・冷却処理装置の要部を拡大して示した説明図である。
【図7】吸着口を拡大して示した説明図である。
【図8】ずれ防止部材を拡大して示した拡大図である。
【図9】ウェハを正常に冷却部に移動させる際の様子を平面から示した説明図である。
【図10】位置ずれしたウェハを冷却部に移動させる際の様子を平面から示した説明図である。
【図11】吸着口の変形例を示す説明図である。
【図12】本発明の第2の実施の形態にかかる加熱・冷却処理装置の平面説明図である。
【図13】アライメント板にウェハを押し当てる際の様子を示す平面説明図である。
【図14】加熱・冷却処理装置の冷却プレートに位置合わせ用の押圧部材を設けた様子を示す平面説明図である。
【図15】加熱・冷却処理装置の冷却プレートに位置合わせ用の押圧部材を設けた別の例の様子を示す平面説明図である。
【図16】従来の加熱処理装置において,ウェハガイドにウェハが乗り上げた様子を示す説明図である。
【符号の説明】
1 塗布現像処理システム
13 主搬送装置
43,44,45 加熱・冷却処理装置
72 熱板
77 第1の支持ピン
80 吸着口
85 ずれ防止部材
91 冷却プレート
92 第2の支持ピン
100,101 位置センサ
P1 搬入位置
P2 加熱位置
P3 冷却位置
P5 搬出位置
W ウェハ
Claims (10)
- 基板を加熱,冷却処理する装置であって,
搬入された基板を載置して加熱処理する熱板を備えた加熱部と,
前記熱板に対して進退自在であり,かつ熱板との間で基板の授受が行えるように構成され,さらに前記熱板によって加熱処理された基板を載置して冷却処理する冷却板を備えた冷却部と,を有し,
前記基板を搬出する前に前記基板の位置を検出する位置センサを前記冷却部に設けたことを特徴とする,加熱冷却処理装置。 - 基板を加熱,冷却処理する装置であって,
搬入された基板を載置して加熱処理する熱板を備えた加熱部と,
前記熱板に対して進退自在であり,かつ熱板との間で基板の授受が行えるように構成され,さらに前記熱板によって加熱処理された基板を載置して冷却処理する冷却板を備えた冷却部と,を有し,
前記冷却板の移動中に当該冷却板上の基板の位置合わせを行うための位置合わせ手段を前記冷却部に設けたことを特徴とする,加熱冷却処理装置。 - 前記熱板に,前記熱板上の加熱位置に載置した際には少なくとも基板との間に隙間が 1 .5mm以上ある,基板の位置ずれを防止するずれ防止部材を設けたことを特徴とする,請求項1又は2に記載の加熱冷却処理装置。
- 基板を処理する装置であって,
請求項1に記載の冷却処理装置と,この冷却処理装置に対して基板を搬入出する搬送装置とを備え,前記搬送装置は,前記位置センサから入力されてくる検出信号に基づいて基板の搬入出を行うように構成されていることを特徴とする,基板処理装置。 - 前記位置合わせ手段は,前記冷却板上に設けられていることを特徴とする,請求項2に記載の加熱冷却処理装置。
- 前記位置合わせ手段は,冷却板上に固定されたガイドピンと,このガイドピンに向けて冷却板上の基板を押圧する押圧部材とを有することを特徴とする,請求項2又は5に記載の加熱冷却処理装置。
- 前記位置合わせ手段は,冷却板上の基板を挟んで対向して該基板を押圧する複数の押圧部材を有することを特徴とする,請求項2又は5に記載の加熱冷却処理装置。
- 基板を加熱,冷却処理する装置であって,
搬入された基板を載置して加熱処理する熱板を備えた加熱部と,
前記熱板に対して進退自在であり,かつ熱板との間で基板の授受が行えるように構成され,さらに前記熱板によって加熱処理された基板を載置して冷却処理する冷却板を備えた冷却部と,を有し,
前記冷却板の移動中に当該冷却板上の基板の位置合わせを行うための位置あわせ手段を前記冷却板に設けたことを特徴とする,加熱冷却処理装置。 - 前記位置合わせ手段は,冷却板上に固定されたガイドピンと,このガイドピンに向けて冷却板上の基板を押圧する押圧部材とを有することを特徴とする,請求項8に記載の加熱冷却処理装置。
- 前記位置合わせ手段は,冷却板上の基板を挟んで対向して該基板を押圧する複数の押圧部材を有することを特徴とする,請求項8に記載の加熱冷却処理装置。
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